DE102010007462A1

DE102010007462A1 - Steuervorrichtung für einen Roboter, der mit einer Werkzeugmaschine kombiniert einsetzbar ist

Info

Publication number: DE102010007462A1
Application number: DE102010007462A
Authority: DE
Inventors: Hiroji Nishi; Yoshitake Ikeda
Original assignee: Fanuc Corp
Current assignee: Fanuc Corp
Priority date: 2009-02-17
Filing date: 2010-02-10
Publication date: 2010-08-19
Anticipated expiration: 2030-02-11
Also published as: US8014898B2; CN101804632A; US20100211220A1; DE102010007462B4; CN101804632B; JP4598865B2; JP2010191602A

Abstract

Roboter-Steuervorrichtung (7), die einen Roboter (1) steuert, der mit Werkzeugmaschinen (5, 6) kombiniert einsetzbar ist, die mit einer Kommunikationseinheit (9) versehen ist, die die Roboter-Steuervorrichtung mit einer Werkzeugmaschine verbindet, und einer Einstelleinheit (55), die die Roboter-Steuervorrichtung auf Basis von Typ und Nummer der Werkzeugmaschinen, die von der Detektionseinheit erkannt werden, einstellt. Aufgrund dessen kann die Inbetriebnahme von Werkzeugmaschine und Roboter auf einfache Weise ohne erforderliches Fachwissen oder längere Arbeitszeiten für die Inbetriebnahme auf einfache Weise ausgeführt werden. Die Einstelleinheit wählt eine Einstelldatei aus einer Mehrzahl in der Roboter-Steuervorrichtung gespeicherten Einstelldateien für die Roboter-Steuervorrichtung auf Basis von Typ und Nummer der Werkzeugmaschinen, die von der Detektionseinheit erkannt werden.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Roboter-Steuervorrichtung zum Steuern von Robotern, die mit Werkzeugmaschinen kombiniert einsetzbar sind.
2. Beschreibung der verwandten Technik
Die Arbeitsgänge der Zufuhr eines Werkstückmaterials zu einer Werkzeugmaschine und der Entnahme des in der Werkzeugmaschine fertig bearbeiteten Werkstücks werden zusammen als ”Lade- und Entladearbeit” bezeichnet. Eine Werkzeugmaschine ist teuer, so dass ein 24-stündiger Betrieb bevorzugt wird, aber um dies zu ermöglichen, muss das die Lade- und Entladearbeit ausführende Personal dazu gebracht werden, Überstunden zu leisten.
Die Arbeitsplätze, an denen Werkstückmaterialien von Werkzeugmaschinen bearbeitet werden, haben jedoch extreme Umgebungsbedingungen, wobei sich in der Luft Schneidöl und durch Entgraten entstandener Staub befinden. Wenn ferner das Werkstück relativ schwer ist, bedeutet dies manchmal für das Personal ein körperliches Risiko. Deshalb ist es für das Personal schwierig, über lange Zeiträume Lade- und Entladearbeiten auszuführen. Lade- und Entladearbeiten, die von Robotern anstelle von Arbeitskräften ausgeführt werden, sind deshalb vorzuziehen (siehe japanische Offenlegungsschrift (A) Nr. 7-114402 ).
Wenn Roboter anstelle von Personal eingesetzt werden, um Werkzeugmaschine und Roboter kombiniert zu betreiben, sind verschiedene Inbetriebnahmearbeiten erforderlich, wenn die Werkzeugmaschine und der Roboter installiert werden.
So müssen beispielsweise verschiedene Verbindungssignale über ein Signalkabel zwischen der Werkzeugmaschine und dem Roboter gesendet und empfangen werden. Für eine derartige Signalübertragung müssen ein Signalkabel zwischen der Werkzeugmaschine und dem Roboter geeignet verlegt und die Werkzeugmaschine und der Roboter so eingestellt werden, dass sie zum genauen Senden und Empfangen von Signalen in der Lage sind. Es ist zu beachten, dass als Signalkabel ein analoges Signalkabel oder ein Netz für die Verarbeitung digitaler Signale verwendet werden kann.
Die zwischen dem Roboter und der Werkzeugmaschine gesendeten und empfangenen Verbindungssignale unterscheiden sich in Abhängigkeit vom Arbeitsinhalt des Roboters im Produktionssystem, so dass die logische Bedeutung jedes Signals auch für jedes Produktionssystem verschieden ist. Die Arbeit, mit der eingestellt wird, welches Signal des Roboters mit welchem Signal der Werkzeugmaschine zu verbinden ist, und welche logische Bedeutung jedes Signal hat, wird als ”Signalzuordnungsarbeit” bezeichnet.
Eine solche Signalzuordnungsarbeit wird manuell ausgeführt und ist deshalb extrem zeitaufwändig, wenn es sich um eine große Anzahl Signale handelt. Ferner muss die Signalzuordnungsarbeit sowohl am Roboter als auch an der Werkzeugmaschine ausgeführt werden. Wenn außerdem die Zuordnungsarbeit am Roboter und der Werkzeugmaschine nicht genau ausgeführt wird, wird das entweder vom Roboter oder der Werkzeugmaschine ausgegebene Signal letztlich als ein Signal mit anderer Bedeutung an der jeweils anderen Maschine, Roboter oder Werkzeugmaschine, eingegeben, was zu dem Problem führt, dass die Verbindung nicht einwandfrei funktioniert.
Des Weiteren muss sowohl im Roboter als auch in der Werkzeugmaschine ein für den Roboter und die Werkzeugmaschine gemeinsames Koordinatensystem eingerichtet werden, das die relative Lagebeziehung von Roboter und Werkzeugmaschine in Übereinstimmung bringt und die Lade- und Entladeoperationen des Roboters auf Basis dieses gemeinsamen Koordinatensystems definiert. So werden z. B. die Bereitschaftsposition bis zum Öffnen der Automatiktür der Werkzeugmaschine, der Eintrittsweg in die Werkzeugmaschine, die Halteposition des Werkstücks, der Austrittsweg aus der Werkzeugmaschine und dgl. unter Verwendung des gemeinsamen Koordinatensystems im Roboter eingestellt.
Analog muss auch in der Werkzeugmaschine das fertige Werkstück unter Verwendung des gemeinsamen Koordinatensystems in die Halteposition des Roboters bewegt werden. Das gemeinsame Koordinatensystem ist somit für die Operationen sowohl des Roboters als auch der Werkzeugmaschine von ausschlaggebender Bedeutung. Wenn das Koordinatensystem des Roboters und das Koordinatensystem der Werkzeugmaschine voneinander abweichen, können Laden und Entladen eines Werkstücks nicht genau ausgeführt werden.
Ferner muss die relative Entsprechung des in der Werkzeugmaschine ablaufenden Bearbeitungsprogramms und des Lade- und Entladearbeitsprogramms, das im Roboter abläuft, sowohl in der Werkzeugmaschine als auch im Roboter eingestellt werden. Wenn verschiedene Werkstücktypen von einer Werkzeugmaschine spanend bearbeitet werden, laufen für jeden Werkstücktyp verschiedene Bearbeitungsprogramme in der Werkzeugmaschine ab. Wenn analog verschiedene Werkstücktypen von einem Roboter geladen und entladen werden, unterscheiden sich Position und Haltung beim Halten jedes Werkstücks, so dass ein Lade- und Entladearbeitsprogramm für jeden Werkstücktyp erstellt werden muss.
Es ist erforderlich, für jeden Werkstücktyp eine Teilnummer festzulegen, das Bearbeitungsprogramm, das für die Teilnummer in der Werkzeugmaschine auszuführen ist, und das für die Teilnummer im Roboter auszuführende Arbeitsprogramm einzustellen. Vorzugsweise wird der Roboter über die Teilnummer des Werkstücks mittels eines Verbindungssignals von der Werkzeugmaschine informiert und das Lade- und Entladearbeitsprogramm entsprechend der Teilnummer wird automatisch vom Roboter ausgeführt. Wenn jedoch bezüglich der relativen Entsprechung des Bearbeitungsprogramms der Werkzeugmaschine und des Arbeitsprogramms des Roboters ein Konflikt entsteht, kann das Werkstück nicht genau geladen und entladen werden.
In Fällen, in denen ein Roboter für die Lade- und Entladearbeit eines Werkstücks zu und von einer Werkzeugmaschine genutzt wird, ist es beim Installieren und Inbetriebnehmen der Werkzeugmaschine erforderlich, zusätzlich zur Inbetriebnahme der Werkzeugmaschine auch eine Inbetriebnahmearbeit für jede Einstellung bezüglich des Roboters auszuführen. Ferner unterscheiden sich die Inhalte der Inbetriebnahmearbeit der Werkzeugmaschine und der Inbetriebnahmearbeit des Roboters, so dass sowohl ein für Werkzeugmaschinen gut qualifizierter Bedienungsmann als auch ein für Roboter gut qualifizierter Bedienungsmann erforderlich sind. Auf diese Weise sind zur Inbetriebnahme eines Produktionssystems zwei Bedienungsleute erforderlich, wodurch Kosten und Zeit für die Schulung solcher Bedienungsleute anfallen.
Ferner nehmen nicht nur die Arbeitsstunden für die Roboter-Inbetriebnahmearbeit zu, sondern es sind außerdem Schritte zur Verbindung mit dem Roboter, die bisher herkömmlicherweise nicht notwendig waren, bei der Inbetriebnahme der Werkzeugmaschine erforderlich. Solche zusätzlichen Schritte erhöhen die Kosten der Inbetrieb nahme. Die Erhöhung der Inbetriebnahmekosten ist ein Problem, wenn ein Roboter zur Lade- und Entladearbeit eines Werkstücks mit einer Werkzeugmaschine eingesetzt wird.
Selbst wenn die Kostenprobleme gelöst werden konnten, ergaben sich ferner Fälle von Diskrepanzen zwischen den Einstellinhalten für die Einstellungen der Werkzeugmaschine und der Einstellungen des Roboters, da es sich beim Bedienungsmann für die Inbetriebnahme der Werkzeugmaschine und dem Bedienungsmann für die Inbetriebnahme des Roboters um zwei verschiedene Personen handelt. Insbesondere bei verschiedenen Typen Werkzeugmaschinen und/oder verschiedenen Typen Roboter unterschieden sich die Inhalte der Inbetriebnahmearbeit ebenfalls entsprechend den Werkzeugmaschinen- und Robotertypen, so dass ein hohes Maß an fachlichen Fähigkeiten erforderlich war. Ein Käufer der Werkzeugmaschinen und Roboter musste sich deshalb eingehend mit der Inbetriebnahmearbeit für beide befassen, oder Personal für die Inbetriebnahme einstellen oder er konnte die Werkzeugmaschinen und Roboter nicht zusammen einsetzen.
Die vorliegende Erfindung wurde angesichts dieser Sachlage erarbeitet, wobei ihre Aufgabe darin besteht, eine Roboter-Steuervorrichtung bereitzustellen, mit der eine Inbetriebnahmearbeit der Werkzeugmaschine und des Roboters auf einfache und problemlose Weise möglich ist, ohne dass Fachwissen oder längere Arbeitszeiten erforderlich sind.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Gemäß einem ersten Aspekt zur Lösung der oben genannten Aufgabe wird eine Roboter-Steuervorrichtung bereitgestellt, die einen Roboter steuert, der mit Werkzeugmaschinen kombiniert einsetzbar ist, wobei die Roboter-Steuervorrichtung mit einer Kommunikationseinheit, die die Roboter-Steuervorrichtung mit den Werkzeugmaschinen verbindet, einer Detektionseinheit, die über die Kommunikationseinheit Typ und Nummer der Werkzeugmaschinen erkennt, und einer Einstelleinheit versehen ist, die die Roboter-Steuervorrichtung auf Basis von Typ und Nummer der Werkzeugmaschinen einstellt, die von der Detektionseinheit erkannt werden.
Gemäß einem zweiten Aspekt nach dem ersten Aspekt wählt die Einstelleinheit eine Einstelldatei aus einer Mehrzahl in der Roboter-Steuervorrichtung gespeicherten Einstelldateien für die Roboter-Steuervorrichtung auf Basis von Typ und Nummer der Werkzeugmaschinen, die von der Detektionseinheit erkannt werden.
Gemäß einem dritten Aspekt nach dem ersten oder zweiten Aspekt verwendet die Detektionseinheit ein von der Werkzeugmaschine an die Roboter-Steuervorrichtung übertragenes Signal, das auf Basis des Typs der Werkzeugmaschine eindeutig bestimmt wird, um Typ und Nummer der Werkzeugmaschinen zu erkennen.
Gemäß einem vierten Aspekt wird eine Roboter-Steuervorrichtung bereitgestellt, die Roboter steuert, die mit einer Werkzeugmaschine kombiniert einsetzbar sind, wobei die Roboter-Steuervorrichtung mit einer Kommunikationseinheit, die die Roboter-Steuervorrichtung mit der Werkzeugmaschine verbindet, einer Benachrichtigungseinheit, die über die Kommunikationseinheit Typ und Nummer der Roboter angibt, und einer Einstelleinheit versehen ist, die die Roboter-Steuervorrichtung auf Basis der von der Werkzeugmaschine über die Kommunikationseinheit übertragenen Einstellinformationen einstellt.
Gemäß einem fünften Aspekt nach dem vierten Aspekt sind die Einstellinformationen Informationen, die in einer Einstelldatei eingetragen sind, die auf Basis von Typ und Nummer der Roboter aus einer Mehrzahl in der Werkzeugmaschine gespeicherten Einstelldateien für die Roboter-Steuervorrichtung gewählt wird.
Gemäß einem sechsten Aspekt nach dem vierten oder fünften Aspekt verwendet die Benachrichtigungseinheit ein von der Werkzeugmaschine an die Roboter-Steuervorrichtung übertragenes Signal, das auf Basis des Typs der Werkzeugmaschine eindeutig bestimmt wird, um Typ und Nummer der Roboter anzugeben.
Gemäß einem siebten Aspekt nach dem zweiten oder fünften Aspekt sind in der gewählten Einstelldatei Einstellinformationen der Roboter und Einstellinformationen der Werkzeugmaschine eingetragen, und bei der Installation der Einstellungen des Roboters auf Basis der in der gewählten Einstelldatei des Roboters eingetragenen Einstellinformationen stellt die Steuervorrichtung die Werkzeugmaschine auf Basis der in der Einstelldatei der Werkzeugmaschine eingetragenen Einstellinformationen ein.
Diese und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der detaillierten Beschreibung von Ausführungsbeispielen, die in den Zeichnungen dargestellt sind, deutlicher.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine perspektivische Ansicht eines Produktionssystems, das Werkzeugmaschinen, einen Roboter und eine Roboter-Steuervorrichtung auf Basis der vorliegenden Erfindung aufweist;
2 ist eine schematische Ansicht eines Produktionssystems, das Werkzeugmaschinen, einen Roboter und eine Roboter-Steuervorrichtung auf Basis der vorliegenden Erfindung aufweist;
3 ist eine schematische Ansicht der Roboter-Steuervorrichtung von 2;
4 ist eine Ansicht, die die automatische Einstellung von Parametern erläutert, die in einem Speicher gespeichert sind;
5 ist die Ansicht eines Flussdiagramms, das die Prozedur zur Erstellung einer Einstelldatei zeigt;
6a ist eine erste Ansicht eines Flussdiagramms, das eine automatische Einstellprozedur für einen Roboter auf Basis einer Ausführungsform zeigt;
6b ist eine zweite Ansicht eines Flussdiagramms, das eine automatische Einstellprozedur für einen Roboter auf Basis einer Ausführungsform zeigt;
7 ist eine zweite Ansicht eines Flussdiagramms, das eine automatische Einstellprozedur für einen Roboter auf Basis einer anderen Ausführungsform zeigt;
8 ist eine zweite Ansicht eines Flussdiagramms, das eine automatische Einstellprozedur für einen Roboter auf Basis einer weiteren Ausführungsform zeigt;
9 ist eine Ansicht einer ersten Kombination einer Roboter-Steuervorrichtung, die mit den Funktionen von 4 ausgerüstet ist, und einer CNC-Steuerung;
10 ist eine Ansicht einer zweiten Kombination einer Roboter-Steuervorrichtung, die mit den Funktionen von 4 ausgerüstet ist, und einer CNC-Steuerung;
11 ist eine Ansicht einer dritten Kombination einer Roboter-Steuervorrichtung, die mit den Funktionen von 4 ausgerüstet ist, und einer CNC-Steuerung;
12 ist eine Ansicht einer vierten Kombination einer Roboter-Steuervorrichtung, die mit den Funktionen von 4 ausgerüstet ist, und einer CNC-Steuerung;
13 ist eine Ansicht einer fünften Kombination einer Roboter-Steuervorrichtung, die mit den Funktionen von 4 ausgerüstet ist, und einer CNC-Steuerung;
14 ist eine Ansicht einer Kombination einer Roboter-Steuervorrichtung und einer CNC-Steuerung auf Basis einer anderen Ausführungsform;
15 ist die Ansicht eines Flussdiagramms, das eine ID-Empfangsprozedur beschreibt, wenn es eine Mehrzahl Werkzeugmaschinen mit identischer Maschinennummer in einem Netz gibt; und
16 ist eine Ansicht einer Managementtabelle für empfangene IDs.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Nachstehend werden bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung anhand der beigefügten Zeichnungen erläutert. In den Zeichnungen sind ähnlichen Elementen ähnliche Bezugzeichen zugeordnet. Zum besseren Verständnis sind diese Zeichnungen maßstäblich geeignet geändert.
1 ist eine perspektivische Ansicht, die ein Produktionssystem, das Werkzeugmaschinen, einen Roboter und eine Roboter-Steuervorrichtung auf Basis der vorliegenden Erfindung zeigt. Wie aus 1 ersichtlich ist, ist ein Werkzeug 2 an einem Handgelenkende des Roboters 1 angebracht. Der Roboter 1 ist so installiert, dass er auf einer Schienenachse 3 bewegbar ist.
Vier Paletten P1, P2, P3 und P4 zum Tragen von Werkstücken sind entlang der Schienenachse 3 der Reihe nach an einer Seite der Schienenachse 3 angeordnet. Wie in der Zeichnung dargestellt wird eine Mehrzahl Werkstücke W1 auf der Palette P1 getragen. Ferner werden Werkstücke W2, deren Typ von den Werkstücken W1 verschieden ist, auf der Palette P2 getragen. Ferner sind eine Zwischenladeplattform 4 und Werkzeugmaschinen 5 und 6 an der anderen Seite der Schienenachse 3 angeordnet.
Der Roboter 1 verwendet das Werkzeug 2 zum Greifen eines Werkstücks W1 auf der Palette P1 und eines Werkstücks W2 auf der Palette P2 und legt sie auf der Zwischenladeplattform 4 ab. Ferner wird dann, wenn die Werkzeugmaschine 5 keine spanende Bearbeitung ausführt, ein auf der Zwischenladeplattform 4 liegendes Werkstück W1 vom Roboter 1 mit dem Werkzeug 2 gegriffen und in der Werkzeugmaschine 5 eingespannt.
Danach gibt der Roboter 1 einen Bearbeitungs-Startbefehl an die Werkzeugmaschine 5 aus. Die Werkzeugmaschine 5 beginnt aufgrund des Bearbeitungsbefehls vom Roboter 1 mit der spanenden Bearbeitung des Werkstücks W1. Sobald die spanende Bearbeitung abgeschlossen ist, sendet die Werkzeugmaschine 5 ferner ein Signal „Bearbeitung abgeschlossen” an den Roboter 1. Der das Signal „Bearbeitung abgeschlossen” empfangende Roboter 1 entnimmt das fertig bearbeitete Werkstück W1 aus der Werkzeugmaschine 5 und legt das Werkstück W1 auf der Palette P3 ab.
Wenn analog die Werkzeugmaschine 6 keine spanende Bearbeitung ausführt, wird ein auf der Zwischenladeplattform 4 befindliches Werkstück W2 vom Roboter 1 mittels des Werkzeugs 2 gegriffen und in der Werkzeugmaschine 6 eingespannt. Danach gibt der Roboter 1 einen Bearbeitungs-Startbefehl an die Werkzeugmaschine 6 aus. Die Werkzeugmaschine 6 beginnt aufgrund des Bearbeitungsbefehls vom Roboter 1 mit der spanenden Bearbeitung des Werkstücks W2. Sobald die spanende Bearbeitung abgeschlossen ist, sendet die Werkzeugmaschine 6 ferner ein Signal Bearbeitung abgeschlossen an den Roboter 1. Der das Signal „Bearbeitung abgeschlossen” empfangende Roboter 1 entnimmt das fertig bearbeitete Werkstück W2 aus der Werkzeugmaschine 6 und legt das Werkstück W2 auf der Palette P4 ab.
Wie in 1 dargestellt sind der Roboter 1 und die Schienenachse 3 durch Kabel 10 und 11 mit einer Roboter-Steuervorrichtung 7 verbunden. Deshalb werden die Operationen des Roboters 1 und der Schienenachse 3 von der Roboter-Steuervorrichtung 7 gesteuert. Die Roboter-Steuervorrichtung 7 ist mit einem Netzkabel 12 mit einem PC 8 verbunden.
Ferner sind die Roboter-Steuervorrichtung 7 und die Zwischenladeplattform 4 durch ein digitales Signal-E/A-Kabel 13 verbunden. Die Zwischenladeplattform 4 hat ferner eine daran angebrachte Positionierungsvorrichtung 4a für die Werkstücke W1 und eine Positionierungsvorrichtung 4b für die Werkstücke W2. Des Weiteren sind die Roboter-Steuervorrichtung 7 und die Werkzeugmaschinen 5 und 6 durch ein Netzkabel 9 verbunden.
2 ist eine schematische Ansicht eines Produktionssystems, das Werkzeugmaschinen, einen Roboter und eine Roboter-Steuervorrichtung auf Basis der vorliegenden Erfindung umfasst. Ferner ist 3 eine schematische Ansicht der Roboter-Steuervorrichtung von 2. Wie in 3 dargestellt ist, ist die Roboter-Steuervorrichtung 7 mit einer CPU 14, einem Speicher 16, einem Speichergerät 17 und dgl. versehen, die alle untereinander mittels eines Busses 15 verbunden sind.
Wie 3 zeigt, speichert der Speicher 16 ein Steuerprogramm 18, das von der CPU 14 ausgeführt wird und die Roboter-Steuervorrichtung in ihrer Gesamtheit steuert, sowie Arbeitsprogramme 19 und 20. Der Zweck des Arbeitsprogramms 19 ist, den Roboter 1 zur Anwendung des Werkzeugs 2 zu veranlassen, einen Arbeitsgang bezüglich des Werkstücks W1 auszuführen, während der Zweck des Arbeitsprogramms 20 ist, den Roboter 1 zur Anwendung des Werkzeugs 2 zu veranlassen, einen Arbeitsgang bezüglich des Werkstücks W2 auszuführen. Diese beiden Arbeitsprogramme 19 und 20 werden vom Steuerprogramm 18 interpretiert und in Operationen des Roboters 1, der Schienenachse 3 und des Werkzeugs 2 umgesetzt. Ferner speichert der Speicher 16 verschiedene Typen Parameter 33, 34 und 35.
Die Roboter-Steuervorrichtung 7 ist mit einer Servo-Schnittstelle 32 ausgeführt. Wie aus den 2 und 3 deutlich wird, ist die Servo-Schnittstelle 32 über ein Kabel 10 mit dem Roboter 1 und über ein Kabel 11 mit der Schienenachse 3 verbunden. Deshalb werden Operationsbefehle von der Roboter-Steuervorrichtung 7 an die Motoren des Roboters 1 und der Schienenachse 3 übertragen, wodurch der Roboter 1 und die Schienenachse 3 betrieben werden.
Ferner ist die Roboter-Steuervorrichtung 7 mit einer Netzschnittstelle 21 ausgeführt. Die Netzschnittstelle 21 ist über das Netzkabel 12 mit dem PC 8 verbunden. Ferner ist die Roboter-Steuervorrichtung 7 mit einer digitalen Signal-E/A-Schaltung 22 ver bunden. Die digitale Signal-E/A-Schaltung 22 ist über digitale Signal-E/A-Kabel 13 und 23 mit der Positionierungsvorrichtung 4a bzw. 4b und dem Werkzeug 2 verbunden.
Dabei werden digitale Signale von einer Leiterausführungseinheit 44 ein- und ausgegeben, die ein Leiterprogramm 45 im Speicher 16 ausführt. Es ist zu beachten, dass die digitalen Signale auch von den Arbeitsprogrammen 19 und 20 bei direkter Verwendung der digitalen Signal-E/A-Schaltung 22 ein- und ausgegeben werden können. Ferner können die digitalen Signale auch über die Netzschnittstelle 21 und das Netzkabel 9 zwischen den Werkzeugmaschinen 5 und 6 durch das von der Leiterausführungseinheit 44 ausgeführte Leiterprogramm 45 oder die Arbeitsprogramme 19 und 20 ein- und ausgegeben werden.
Der in 2 dargestellte PC 8 ist mit einem Festplattengerät 24 ausgerüstet, auf dem Einstelldateien 25, 26, 27 und 28 gespeichert sind. Ferner speichert das Speichergerät 17 der in 3 dargestellten Roboter-Steuervorrichtung 7 Einstelldateien 36, 37, 38 und 39, die den gleichen Inhalt wie die Einstelldateien 25, 26, 27 und 28 auf dem Festplattengerät 24 des PC 8 haben.
Wie in 2 dargestellt ist ferner eine Bedienungsfeld-Schnittstelle 29 der Roboter-Steuervorrichtung 7 über ein Bedienungsfeldkabel 30 mit einem Lernbedienungsfeld 31 verbunden. Wie aus 2 ersichtlich ist, verfügt das Lernbedienungsfeld 31 über eine Anzeige 31a und Eingabetasten 31b. Das Bedienungspersonal kann die Roboter-Steuervorrichtung 7 mittels des Lernbedienungsfeldes 31 betätigen.
Wie ferner in 3 dargestellt ist, ist die Roboter-Steuervorrichtung 7 mit einem ID-Speicher 46 ausgeführt. Der ID-Speicher 46 speichert IDs 50. Jede ID 50 setzt sich aus einer Teilnummer 47, einer Maschinennummer 48 und einer Nutzernummer 49 zusammen. Die Maschinennummer 48 kann eine Nummer sein, die den Typ des Roboters 1, eine Nummer, die den Typ der Roboter-Steuervorrichtung 7, eine Nummer, die den Typ der Schienenachse 3 identifiziert, oder eine Nummernkombination, die die Typen des Roboters 1, der Roboter-Steuervorrichtung 7 und der Schienenachse 3 identifiziert.
Die Teilnummer 47 ist eine Seriennummer, die zur eindeutigen Angabe eines individuellen Roboters 1 zugewiesen wird. Die Teilnummer 47 kann eine jedem individuellen Roboter 1, eine jeder individuellen Steuervorrichtung 7, eine jeder individuellen Schienenachse 3 zugeordnete Nummer oder eine Kombination dieser Seriennummern sein.
Die Nutzernummer 49 ist eine Nummer, die den Endnutzer identifiziert, an den der Roboter 1, die Roboter-Steuervorrichtung 7 oder die Schienenachse 3 geliefert wird. Es gibt auch Fälle, in denen sie zunächst vom Hersteller über ein Handelsunternehmen oder ein Systemhaus und dann zum Endnutzer geliefert werden, so dass die Nutzernummer 49 eine Nummer sein kann, die das Handelsunternehmen oder Systemhaus identifiziert, oder eine Nummer, die aus das Handelsunternehmen, das Systemhaus und den Endnutzer identifizierenden Nummern besteht. Ferner kann eine ID 50 je nach Notwendigkeit aus anderen Nummern als der Teilnummer 47, der Maschinennummer 48 und der Nutzernummer 49 aufgebaut sein. Des Weiteren brauchen nicht alle diese Nummern notwendigerweise vorgesehen zu werden.
Wie aus 2 zu ersehen ist, sind Werkzeugmaschinen 5 und 6 mit CNC-Steuerungen 40 bzw. 41 ausgerüstet. Obwohl in der Figur nicht dargestellt sind diese CNC-Steuerungen 40 und 41 außerdem ähnlich konfiguriert wie die Roboter-Steuervorrichtung 7. Mit anderen Worten, jede der CNC-Steuerungen 40 und 41 umfasst eine CPU 14, eine Bedienungsfeld-Schnittstelle 29, eine Servo-Schnittstelle 32, einen Speicher 16, eine Leiterausführungseinheit 44, eine digitale Signal-E/A-Schaltung 22, eine Netzschnittstelle 21, ein Speichergerät 17, einen Bus 15, einen D-Speicher 46, IDs 50 und dgl. ähnlich wie oben. Die CNC-Steuerungen 40 und 41 sind jedoch mit Bedienungsfeldern 42 bzw. 43 ausgeführt, die das Lernbedienungsfeld 31 ersetzen.
Der in 3 dargestellte ID-Speicher 46 speichert IDs 50 bezüglich der CNC-Steuerung. Jede ID 50 setzt sich aus einer Teilnummer 47, einer Maschinennummer 48 und einer Nutzernummer 49 zusammen. Die Maschinennummer 48 kann eine den Typ der Werkzeugmaschine 5 oder 6 identifizierende Nummer oder auch eine den Typ der CNC-Steuerungen 40 oder 41 identifizierende Nummer, oder eine Nummernkombination sein, die die jeweiligen Typen identifiziert.
Die Teilnummer 47 ist eine Seriennummer, die zur eindeutigen Angabe der Werkzeugmaschine 5 oder 6 individuell zugewiesen wird. Die Teilnummer 47 kann jeder individuellen Werkzeugmaschine 5 oder 6, jeder individuellen CNC-Steuerung 40 oder 41 zugeordnet sein, oder kann eine Kombination der jeweiligen Seriennummern sein.
Die Nutzernummer 49 ist eine Nummer, die den Endnutzer identifiziert, an den die Werkzeugmaschine 5 oder 6, oder die CNC-Steuerung 40 oder 41 geliefert wird. Die Nutzernummer 49 kann eine Nummer sein, die den Hersteller der Werkzeugmaschine, den Endnutzer der Werkzeugmaschine oder eine Kombination dieser Nutzernummern sein. Ferner kann eine ID 50 je nach Notwendigkeit aus anderen Nummern als der Teilnummer 47, der Maschinennummer 48 und der Nutzernummer 49 aufgebaut sein. Des Weiteren brauchen nicht alle diese Nummern notwendigerweise vorgesehen zu werden.
Das Speichergerät 17 in 3 kann insbesondere ein Festplattengerät, eine Speicherkarte, ein USB-Speicher oder ein anderes derartiges nicht flüchtiges sekundäres Speichergerät, ein batteriegestützter nicht flüchtiger Speicher, oder ein flüchtiger Speicher wie ein einfacher DRAM sein. Wenn das Speichergerät 17 ein flüchtiger Speicher ist, kann das Speichergerät 17 eine Einstelldatei vom Festplattengerät 24 des PC 8 über das Netzkabel 12 und die Netzschnittstelle 21 holen, bevor es oder immer dann, wenn es auf eine Einstelldatei Bezug nimmt.
Der Speicher 46 zum Speichern der IDs 50 kann als ein vom Speicher 16 getrennter Speicher konfiguriert sein, oder die IDs 50 können ggf. im Speichergerät 17 gespeichert und aus dem Speichergerät 17 in den Speicher 16 eingelesen werden.
Die Teilnummer 47 und die Maschinennummer 48 jeder ID 50 werden mittels eines Eingabebildschirms vom Lernbedienungsfeld 31 und dem Bedienungsfeld 42 eingegeben und im ID-Speicher 46 aufgezeichnet, wenn ein Roboter oder eine Werkzeugmaschine von einem Hersteller geliefert wird. Die Teilnummer 47 ist eine eindeutige Nummer, die jedem Roboter und jeder Werkzeugmaschine zugewiesen wird, und wird vom Fertigungskontrollsystem des Herstellers verwaltet.
Die Nutzernummer 49 wird nach dem Versand des Produkts vom Systemhaus, dem Endnutzer, dem Werkzeugmaschinenhersteller oder dgl. über einen Eingabebildschirm vom Lernbedienungsfeld 31 und dem Bedienungsfeld 42 eingegeben und im ID-Speicher 46 aufgezeichnet. Die Nutzernummer 49 ist eine achtstellige Zahl. Da dem Systemhaus, dem Endnutzer, dem Werkzeugmaschinenhersteller und dgl. eine eindeutige Nummer zugewiesen wird, erfolgt die Zuweisung durch eine spezielle Organisation. Gegebenenfalls kann die Zuweisung einer Nutzernummer im Voraus bei der Verwaltungsorganisation angefordert werden.
Bei der vorliegenden Erfindung dienen die im Speichergerät 17 gespeicherten Einstelldateien 36, 37, 38 und 39 zum automatischen Einstellen der Parameter 33, 34, und 35, die im Speicher 16 gespeichert sind. 4 ist eine Ansicht, die die automa tische Einstellung der im Speicher 16 gespeicherten Parameter erläutert. Wie 4 zeigt, umfasst das Steuerprogramm 18 eine Einstelldatei-Erfassungseinheit 51, eine ID-Erfassungseinheit 52, eine Einstelldatei-Auswahleinheit 53, eine Einstelldatei-Verarbeitungseinheit 54 und eine Parametereinstelleinheit 55.
Wie aus der nachfolgenden Erläuterung hervorgeht, hat die ID-Erfassungseinheit 52 die Aufgabe, Typ und Nummer von Werkzeugmaschinen und/oder Robotern zu erkennen. Ferner hat die Parametereinstelleinheit 55 die Aufgabe, die Roboter-Steuervorrichtung auf Basis von Typ und Nummer der Werkzeugmaschinen und/oder Roboter einzustellen.
5 ist die Ansicht eines Flussdiagramms, das eine Prozedur zum Erstellen einer Einstelldatei erläutert. Nachstehend wird die Prozedur zum Erstellen einer Einstelldatei unter Bezugnahme auf die 4 und 5 beschrieben. Zuerst erzeugt ein Bedienungsmann in Schritt 101 von 5 am PC 8 die Einstelldateien 25, 26, 27 und 28 auf dem Festplattengerät 24 im Voraus. Diese vier Einstelldateien 25, 26, 27 und 28 werden voneinander verschieden entsprechend der Kombination von Typ und Nummer der Werkzeugmaschinen, die der Roboter 1 beschickt und entlädt, erzeugt.
Bei einer Ausführungsform werden die Einstelldateien 25 bis 28 für die folgenden Fälle erzeugt:
Einstelldatei 25: Fall mit einer Werkzeugmaschine Typ A
Einstelldatei 26: Fall mit zwei Werkzeugmaschinen Typ A
Einstelldatei 27: Fall mit einer Werkzeugmaschine Typ B
Einstelldatei 28: Fall mit zwei Werkzeugmaschinen Typ B
Wenn die Erstellung solcher Einstelldateien 25 bis 28 abgeschlossen ist, werden die Roboter-Steuervorrichtung 7 und der PC 8 mit dem Netzkabel 12 verbunden. Ferner werden die Einstelldateien 25, 26, 27 und 28 auf dem Festplattengerät 24 des PC 8 über das Netzkabel 12 zum Speichergerät 17 übertragen.
In Schritt 102 verwendet der Bedienungsmann dann das Lernbedienungsfeld 31, um einen Erfassungsbefehl 60 für eine Einstelldatei an die Einstelldatei-Erfassungseinheit 51 auszugeben. Die Einstelldatei-Erfassungseinheit 51 liest dann eine ID 50 aus dem ID-Speicher 46 aus und sendet die ID 50 über die Netzschnittstelle 21 an den PC 8 (Schritt 103).
Danach sucht der PC 8 die Einstelldateien, die zur ID 50 im Festplattengerät 24 gehören (Schritt 104). Danach sendet er nur die Einstelldateien, die für die Steuervorrichtung, für die die Einstelldatei-Erfassungsanforderung galt, erzeugt wurden, über das Netzkabel 12 (Schritt 105). Dadurch empfängt die Einstelldatei-Erfassungseinheit 51 in Schritt 106 die Einstelldateien 25 bis 28, für die die Erfassungsanforderung galt.
Schließlich schreibt die Einstelldatei-Erfassungseinheit 51 die erfassten Einstelldateien als die Einstelldateien 36, 37, 38 und 39 in das Speichergerät 17 (Schritt 107). Deshalb haben die Einstelldateien 25 und 36, 26 und 37, 27 und 38 sowie 28 und 39 den gleichen Inhalt. Es ist zu beachten, dass in einem solchen Fall natürlich das Schreiben unnötiger Einstelldateien in das Speichergerät 17 verhindert wird.
Die automatische Einstellung des Roboters auf Basis der vorliegenden Erfindung beginnt, nachdem der Roboter 1, die Schienenachse 3, die Roboter-Steuervorrichtung 7, die Zwischenladeplattform 4 sowie die Werkzeugmaschinen 5 und 6 am Arbeitsplatz installiert und miteinander durch die Kabel 10 und 11, die digitalen Signal-E/A-Kabel 13 und 23 sowie das Netzkabel 9 verbunden sind.
Die 6a und 6b sind Ansichten eines Flussdiagramms, das eine automatische Einstellprozedur für einen Roboter auf Basis einer Ausführungsform erläutert. In Schritt 111 dieses Flussdiagramms gibt der Bedienungsmann über das Lernbedienungsfeld 31 einen Startbefehl 61 für die automatische Einstellung an die ID-Erfassungseinheit 52 aus.
Ferner erfasst die ID-Erfassungseinheit 52 in Schritt 112 über die Netzschnittstelle 21 und das Netzkabel 9 eine ID 50, die im ID-Speicher 46 der CNC-Steuerung 40 der Werkzeugmaschine 5 und eine ID 50, die im ID-Speicher 46 der CNC-Steuerung 41 der Werkzeugmaschine 6 gespeichert ist. Die ID der CNC-Steuerung 40 ist hier als ID 50a und die ID der CNC-Steuerung 41 als ID 50b dargestellt.
Wenn die Werkzeugmaschine 5 zum Zeitpunkt der Erfassung der ID 50 nicht mit dem Netzkabel 9 verbunden ist, wenn die CNC-Steuerung 40 nicht angeschaltet wird, selbst wenn sie angeschlossen ist, oder wenn die CNC-Steuerung 40 keine ID 50 hat, kann die ID 50a nicht erfasst werden. Aus ähnlichen Gründen gibt es auch Fälle, in denen die ID 50b nicht von der Werkzeugmaschine 6 erfasst werden kann.
Die ID-Erfassungseinheit 52 führt den ID-Empfang 57 der IDs 50a und 50b aus und sendet eine Benachrichtigung 62 bezüglich der empfangenen IDs 50a und 50b an die Einstelldatei-Auswahleinheit 53. Die Einstelldatei-Auswahleinheit 53 bestimmt die Typen der Werkzeugmaschinen 5 und 6 auf Basis der Maschinennummern 48 der IDs 50a und 50b und nimmt die Wahl 59 einer Einstelldatei aus den Einstelldateien 36, 37, 38 und 39 vor, die im Speichergerät 17 gespeichert sind.
Mit anderen Worten, wenn es sich um einen ID-Empfang 57 nur einer der IDs 50a und 50b handelt und die Maschinennummer 48 der ID A ist, wird die Einstelldatei 36 gewählt (Schritte 113, 115, 119 und 121), während dann, wenn die Maschinennummer der ID B ist, die Einstelldatei 38 gewählt wird (Schritte 113, 114, 117 und 121).
Wenn ferner ein ID-Empfang 57 beider IDs 50a und 50b vorliegt und die Maschinennummern 48 der IDs beide A lauten, wird die Einstelldatei 37 gewählt, während dann, wenn die Maschinennummern 48 der IDs beide B lauten, die Einstelldatei 39 gewählt wird (Schritte 113, 115, 118 und 121).
Es ist zu beachten, dass dann, wenn keine der IDs 50a und 50b empfangen wird (Schritte 113, 114 und 116), oder wenn eine Maschinennummer 48 A und die andere B ist, das Speichergerät 17 über keine Einstelldatei verfügt, die in diesem Fall zu verwenden ist (Schritt 122), so dass die automatische Einstellung scheitert und abgebrochen wird (Schritte 120, 123).
Dann wird in Schritt 124 eine Benachrichtigung 63 an die Einstelldatei-Verarbeitungseinheit 54 bezüglich des Inhalts der Einstelldatei gesendet, die der ID entspricht, die die Einstelldatei-Auswahleinheit 53 empfing. Verschiedene Parameter und ihre entsprechenden Einstellungen sind in einer Einstelldatei aufgelistet, so dass die Einstelldatei-Verarbeitungseinheit 54 den Inhalt der Einstelldatei analysiert und die Parameter sowie die von der Einstelldatei einzustellenden Werte extrahiert.
Ferner sendet die Einstelldatei-Verarbeitungseinheit 54 einen Parameter-Einstellbefehl 64 auf Basis der extrahierten Ergebnisse an die Parameter-Einstelleinheit 55 (Schritt 125). Danach führt die Parameter-Einstelleinheit 55 ein Parameterschreiben 65 gemäß den Parametern 33, 34 und 35 auf Basis des Parameter-Einstellbefehls 64 aus (Schritt 126), worauf die automatische Einstellung abgeschlossen ist.
Die Parameter 33, 34 und 35 umfassen hier verschiedene Einstellungen für die Roboter-Steuervorrichtung 7. Bei der vorliegenden Ausführungsform, ist der Parameter 33 die Einstellung einer Verbindungssignalzuordnung, der Parameter 34 ist die Einstel lung des Koordinatensystems zum Definieren der Lade- und Entladeoperation des Roboters und der Parameter 35 ist die Einstellung des für die Teilnummer ausgeführten Arbeitsprogramms. Es erübrigt sich, darauf hinzuweisen, dass es auch Fälle anderer Parameter gibt, die im Speicher 16 der Roboter-Steuervorrichtung 7 gespeichert sind.
Nach dem Einstellen der Parameter 33, 34 und 35 in der Roboter-Steuervorrichtung 7, sind die Werkzeugmaschinen 5 und 6 automatisch so eingestellt, dass sie diesen Parametern 33, 34 und 35 entsprechen. Zur Einstellung der Werkzeugmaschinen 5 und 6 gibt es mehrere Verfahren.
Ein Einstellungsverfahren für die Werkzeugmaschinen 5 und 6 ist ähnlich wie das Verfahren zum Einstellen der Roboter-Steuervorrichtung 7. In diesem Fall erfasst die Werkzeugmaschine 5 die IDs von der Werkzeugmaschine 6 und der Roboter-Steuervorrichtung 7. Eine Einstelldatei für jede ID-Kombination wird vom PC 8 erzeugt und vorab an das Speichergerät 17 der Werkzeugmaschine 5 übertragen. Des Weiteren wird ähnlich wie oben eine Einstelldatei auf Basis der erfassten IDs gewählt, der Inhalt der Einstelldatei analysiert, der Inhalt der Parametereinstellung extrahiert und das Schreiben der Parameter ausgeführt. Das Verfahren für die Werkzeugmaschine 6 ist im Wesentlichen gleich.
In einem solchen Fall müssen eine Mehrzahl Einstelldateien für die Roboter-Steuervorrichtung 7, eine Mehrzahl Einstelldateien für die Werkzeugmaschine 5 und eine Mehrzahl Einstelldateien für die Werkzeugmaschine 6 vom PC 8 erzeugt und vorab im Speichergerät 17 gespeichert werden.
Es ist in einem solchen Fall ferner erforderlich, Widersprüche in den Inhalten der in den Speichergeräten 17 der Roboter-Steuervorrichtung 7 und Werkzeugmaschinen 5 und 6 gespeicherten Einstelldateien zu verhindern. Wenn z. B. nur die Einstelldateien des Speichergeräts 17 der Roboter-Steuervorrichtung 7 und nicht die Einstelldateien des Speichergeräts 17 der Werkzeugmaschinen 5 und 6 aktualisiert werden, kann es in den durch die automatische Einstellung eingestellten Inhalten Widersprüche zwischen der Roboter-Steuervorrichtung 7 und den Werkzeugmaschinen 5 und 6 geben.
Zur Lösung wird beim Erzeugen einer Einstelldatei durch den PC 8 eine einzelne Einstelldatei so ausgeführt, dass sie die Parameter-Einstellinhalte der Roboter-Steuervorrichtung 7 und die Parameter-Einstellinhalte der Werkzeugmaschinen 5 und 6 enthält. Alternativ können die Parameter-Einstellinhalte der Roboter-Steuer vorrichtung 7 und die Parameter-Einstellinhalte der Werkzeugmaschinen 5 und 6 getrennt erzeugt und dann diese Parameter verknüpft werden, um eine einzelne Einstelldatei zu erzeugen. Bedingt durch diese Vorgehensweise enthält die vom PC 8 erzeugte Einstelldatei sowohl einen Einstellabschnitt, der von der Roboter-Steuervorrichtung 7 verwendet wird, als auch einen Einstellabschnitt, der von den Werkzeugmaschinen 5 und 6 verwendet wird.
In einem solchen Fall wird zum Zeitpunkt der Einstelldatei-Auswahl 59 (Schritt 121) die ID 50 im entsprechenden ID-Speicher 46 zusätzlich zu den durch den ID-Empfang 57 erfassten IDs zur Wahl der Einstelldatei verwendet.
In einem solchen Fall führen jedoch die Roboter-Steuervorrichtung 7 und die Werkzeugmaschinen 5 und 6 eine identische Verarbeitung aus, so dass das System insgesamt kompliziert werden kann. 7 ist eine zweite Ansicht eines Flussdiagramms zur Erläuterung einer automatischen Einstellprozedur für einen Roboter auf Basis einer anderen Ausführungsform. 7 entspricht 6b. Die Verarbeitung vor Schritt 124 in 7 ist die gleiche wie in 6a, so dass auf eine Beschreibung verzichtet wird.
Wie Schritt 124a von 7 zeigt wird bestimmt, ob die Einstelldatei den Inhalt entweder der Roboter-Steuervorrichtung 7 oder der Werkzeugmaschinen 5 und 6 betrifft. Ferner wird auf Basis des Inhalts der Einstelldatei die Einstelldatei an die Roboter-Steuervorrichtung 7 oder die Werkzeugmaschine 5 oder 6 gesendet (Schritte 131 bis 134).
Mit anderen Worten, bei der Ausführungsform von 7 speichert nur eines der Untersysteme – Roboter-Steuervorrichtung 7 und Werkzeugmaschinen 5 und 6 – Einstelldateien im Speichergerät 17 und wählt eine Einstelldatei anhand der IDs (59). Ferner erfasst bzw. erfassen das bzw. die übrigen Untersysteme – Roboter-Steuervorrichtung 7 und Werkzeugmaschinen 5 und 6 – nur den Inhalt 63 der Einstelldatei, die die Einstelldatei-Auswahleinheit 53 über die Netzschnittstelle 21 gewählt hat. Ferner verarbeitet bzw. verarbeiten das bzw. die übrigen Untersysteme den Inhalt der erfassten Einstelldatei mit der Einstelldatei-Verarbeitungseinheit 54 desselben Untersystems und führt bzw. führen Schreiben der Parameter 65 aus.
In einem solchen Fall können die Speichergeräte 17 der übrigen Untersysteme – Roboter-Steuervorrichtung 7 und Werkzeugmaschinen 5 und 6 – entfallen. Ferner braucht die Verarbeitung vor der Einstelldatei-Verarbeitungseinheit 54 nicht ausge führt zu werden. Ferner ist es ausreichend, wenn der Einstelldatei-Erfassungsbefehl 60 und der Startbefehl zur automatischen Einstellung 61 vom Lernbedienungsfeld 31 oder von den Bedienungsfelder 42 und 43 von nur einem Untersystem – Roboter-Steuervorrichtung 7 oder Werkzeugmaschinen 5 und 6 – ausgeführt werden. Aufgrund dessen sind sämtliche von der Steuerung automatisch ausgeführten Operationen beendet.
8 ist eine Ansicht ähnlich 7 eines Flussdiagramms, das eine automatische Einstellprozedur für einen Roboter auf Basis einer anderen Ausführungsform erläutert. Wie die Schritte 135 und 136 in 8 zeigen, werden dann, wenn die Einstelldatei-Verarbeitungseinheit 54 eines der Untersysteme – Roboter-Steuervorrichtung 7 und Werkzeugmaschinen 5 und 6 – den Inhalt einer Einstelldatei analysiert, die Parameter nicht nur in das eine Untersystem geschrieben, sondern auch Parameter-Einstellbefehle 64 für die übrigen Untersysteme – Roboter-Steuervorrichtung 7 und Werkzeugmaschinen 5 und 6 – erzeugt. Dieser Einstellbefehl 64 wird ferner über die Netzschnittstelle 21 der Parametereinstelleinheit 55 der übrigen Untersysteme mitgeteilt, wodurch das Parameterschreiben 65 in den übrigen Untersystemen erfolgt.
Bei der in 8 dargestellten Ausführungsform ist es ausreichend, wenn nur entweder die Roboter-Steuervorrichtung 7 oder die Werkzeugmaschinen 5 und 6 Einstelldateien im Speichergerät 17 speichern, eine Einstelldatei mittels der IDs wählen (59) und den Inhalt der Einstelldatei verarbeiten. Die anderen Untersysteme brauchen eine Verarbeitung nur nach der Parametereinstelleinheit 55 auszuführen.
Obwohl dies in den Zeichnungen nicht dargestellt ist, brauchen im Speichergerät 17 der Roboter-Steuervorrichtung 7 keine Einstelldateien abgelegt zu werden. Stattdessen ist es möglich, an die Speichergeräte 17 der CNC-Steuerungen 40 und 41 der Werkzeugmaschinen 5 und 6 übertragene Einstelldateien zu verwenden, um die Roboter-Steuervorrichtung 7 automatisch einzustellen. In einem solchen Fall ist dies gleichwertig zu der in 4 dargestellten Verarbeitung, die in den CNC-Steuerungen 40 und 41 ausgeführt wird.
Mit anderen Worten, der Einstelldatei-Erfassungsbefehl 60 und der Startbefehl für die automatische Einstellung 61 werden von den Bedienungsfeldern 42 und 43 eingegeben, eine Einstelldatei wird von der Einstelldatei-Auswahleinheit 53 gewählt und die gewählte Einstelldatei über das Netzkabel 9 an die Roboter-Steuervorrichtung 7 gesendet. Alternativ können in jeder der CNC-Steuerungen 40 und 41 die Prozesse bis zur Erzeugung des Parametereinstellbefehls 64 von der Einstelldatei-Verarbeitungs einheit 54 und dem über das Netzkabel 9 an die Roboter-Steuervorrichtung 7 übertragenen Einstellbefehl ausgeführt werden.
Die 9 bis 13 sind Ansichten von Kombinationen einer Roboter-Steuervorrichtung mit den Funktionen gemäß 4 und einer CNC-Steuerung. Wie aus jeder der 9 bis 13 ersichtlich ist, können die Funktionen 52 bis 55 in 4 von jeder der Roboter-Steuervorrichtung 7 und der CNC-Steuerungen 40 und 41 bereitgestellt werden. Wie die 9 bis 13 zeigen, können zur Bereitstellung der Funktionen 52 bis 55 verschiedene Konfigurationen angewendet werden. Es ist zu beachten, dass gemäß den 9 bis 13 ein Bedienungsmann einen Startbefehl zur automatischen Einstellung entweder vom Lernbedienungsfeld 31, das mit der Roboter-Steuervorrichtung 7 verbunden ist, oder von den Bedienungsfeldern 42 und 43 der Werkzeugmaschinen 5 und 6 ausgeben kann.
Insbesondere werden wie in den 12 und 13 dargestellt Typ und Nummer der Roboter von der Roboter-Steuervorrichtung 7 an die CNC-Steuerung 40 der Werkzeugmaschine 5 gesendet. Wie ferner aus diesen Zeichnungen ersichtlich ist, wird eine Einstelldatei oder ein Parametereinstellbefehl zur Einstellung der Roboter-Steuervorrichtung 7 in der CNC-Steuerung 40 erzeugt. Dann wird die Einstelldatei oder der Parametereinstellbefehl von der CNC-Steuerung 40 an die Roboter-Steuervorrichtung 7 gesendet. Damit ist die Roboter-Steuervorrichtung 7 eingestellt.
Des Weiteren zeigt 14 eine Ansicht einer Kombination aus einer Roboter-Steuervorrichtung und einer CNC-Steuerung auf Basis einer anderen Ausführungsform. In 14 empfängt die Roboter-Steuervorrichtung 7 die IDs der CNC-Steuerungen 40 und 41 (einschließlich Nummern) durch die ID-Erfassungseinheit 52 und überträgt dann die empfangenen IDs mittels des Netzkabels 9 an die Einstelldatei-Auswahleinheiten 53 der CNC-Steuerung 40, der CNC-Steuerung 41 und der Roboter-Steuervorrichtung 7.
Ferner wird eine Einstelldatei, die den übertragenen IDs entspricht, im Speichergerät 17 jedes Untersystems gesucht. Wenn eine solche Einstelldatei vorhanden ist, wird die Einstelldatei an die Roboter-Steuervorrichtung 7 übertragen, wobei die Einstelldatei-Verarbeitungseinheit 54 und die Parameter-Einstelleinheit 55 zur Einstellung der Parameter dienen. In einem solchen Fall kann sich die Einstelldatei in jedem Untersystem im Netz befinden. Auf Basis der IDs kann automatisch nach einer passenden Einstelldatei von einem Speichergerät 17 in den Untersystemen im Netz gesucht werden, die dann verwendet wird. Obwohl dies nicht in der Zeichnung dargestellt ist, sei darauf hingewiesen, dass es möglich ist, die IDs an die Einstelldatei-Auswahleinheiten 53 der CNC-Steuerungen 40 der Werkzeugmaschinen 5 und 6 zu senden, um die Einstelldatei zu wählen.
Diesbezüglich kann zum Zeitpunkt des ID-Empfangs 57, wenn IDs mit identischen Maschinennummern 48 von einer Mehrzahl Steuerungen zurückgeschickt werden, die ID-Erfassungseinheit 52 die Steuerungen gemäß den Netzadressen der ID-Quellen selbst dann verschieden einstellen, wenn eine Mehrzahl Steuerungen mit identischen Maschinennummern im Netz vorhanden ist.
Allgemein wird als Netz häufig TCP/IP im Ethernet^TM verwendet. In einem solchen Fall hat jeder Knoten im Netz eine eindeutige 32 Bit lange IP-Adresse haben. Wenn Daten an das Netz gesendet werden, wird das Ziel mit einer IP-Adresse angegeben. Wenn ferner Daten aus dem Netz empfangen werden, kann identifiziert werden, von welchem Knoten die Daten kommen, indem die IP-Adresse der Übertragungsquelle erfasst wird. Ferner können im Ethernet^TM Daten gleichzeitig an alle Knoten in einem Netz oder an eine bestimmte Mehrzahl Knoten durch Rundsenden oder Mehrfachsenden ohne Angabe der Ziel-IP-Adressen gesendet werden.
Durch Nutzen dieser Merkmale können ID-Abfragen an nicht identifizierte Knoten gesendet werden. Ferner kann die Nummer der Steuerungen im Netz entsprechend der auf eine Abfrage zurückgesendeter Anzahl IDs bestimmt werden. Ferner können Typ und Nummer der Maschinen im Netz entsprechend der zurückgesendeten IDs bestimmt werden.
Ein ID-Abfragen sendender Knoten empfängt ferner als Antwort IDs innerhalb einer festen Zeitspanne. Bei Vorliegen einer ID-Abfrage muss jeder Knoten innerhalb einer festen Zeitspanne mit einer ID antworten. Ein ID-Abfragen sendender Knoten ignoriert deshalb IDs, die nach der festen Zeitspanne zurückgesendet werden.
Wenn es z. B. bedingt durch Störungen oder Wartungsmaßnahmen schwierig wird, eine Werkzeugmaschine zu betreiben, wird die Werkzeugmaschine vom Produktionssystem getrennt und die Produktion wird nur von den anderen Werkzeugmaschinen fortgesetzt. Für einen solchen Fall sind Schalter zum Trennen der Werkzeugmaschinen vom Produktionssystem auf den Bedienungsfeldern 42 und 43 vorgesehen. Wenn ein Trennschalter im Verbindungsmodus steht, wird die ID auf eine ID-Abfrage sofort zurückgesendet. Wenn dagegen ein Trennschalter im Trennmodus steht, wird die ID als Antwort auf eine ID-Abfrage nicht zurückgesendet. Dadurch kann eine Werkzeugmaschine problemlos vom Produktionssystem getrennt werden.
Wenn die Konfiguration von Untersystemen in einem Produktionssystem auf eine solche Weise geändert wird, war es früher erforderlich, die Werkzeugmaschinen und Roboter erneut auf diese Konfigurationsänderung einzustellen. Dadurch wurden zahlreiche Arbeitsstunden notwendig. Im Gegensatz dazu wird bei der vorliegenden Erfindung eine Einstelldatei für jede Systemkonfiguration erstellt. Indem einfach der Startbefehl für die automatische Einstellung 61 erneut vom Lernbedienungsfeld 31 ausgegeben wird, erfolgt die erneute Einstellung automatisch. Deshalb ist es bei der vorliegenden Erfindung möglich, ein Untersystem mit Betriebsstörungen auf einfache Weise vom System zu trennen.
Bei der vorliegenden Ausführungsform wird z. B. angenommen, dass es sich bei beiden Werkzeugmaschinen 5 und 6 um den Maschinentyp A handelt. Die Einstelldatei, die bei Betrieb nur der Werkzeugmaschine 5 verwendet wird, ist mit 25a, die Einstelldatei, die bei Betrieb nur der Werkzeugmaschine 6 verwendet wird, mit 25b und die Einstelldatei, die bei Betrieb der Werkzeugmaschinen 5 und 6 verwendet wird, mit 26 gekennzeichnet. In einem solchen Fall können die Einstelldateien 25a, 25b und 26 geeignet verwendet werden, so dass sie mit den Einstellungen der Trennschalter der Werkzeugmaschinen 5 und 6 übereinstimmen.
15 ist eine Ansicht eines Flussdiagramms zur Erläuterung der ID-Empfangsprozedur, wenn eine Mehrzahl Werkzeugmaschinen mit identischer Maschinennummer in einem Netz vorhanden ist. 16 ist eine Ansicht einer Managementtabelle für empfangene IDs.
Bei der in den 15 und 16 dargestellten Ausführungsform wird angenommen, dass drei Werkzeugmaschinen mit den Maschinennummern MODEL1016 in einem Netz vorgesehen sind. In Schritt 201 von 15 wird ein ID-Anforderungsbefehl durch Rundsenden oder Mehrfachsenden an alle Knoten im Netz gesendet.
Ferner wird in Schritt 202 eine als Antwort zurückgesendete ID empfangen. In Schritt 203 wird bestimmt, ob der Empfang erfolgreich war. Im Erfolgsfall geht die Routine zu Schritt 204 weiter. In Schritt 204 wird zur Managementtabelle ein neuer Eintrag hinzugefügt und die in der empfangenen ID enthaltene Maschinennummer und Teilnummer werden in den zugefügten Eintrag eingegeben. Ferner wird auch die in der ID-Antwort verwendete Netzadresse eingegeben.
Es ist zu beachten, dass die Routine zu Schritt 205 weiter geht, wenn der Empfang nicht erfolgreich ist, wo bestimmt wird, ob die Zeit abgelaufen ist. Wenn die Zeit abgelaufen ist, geht die Routine zu Schritt 206 weiter, wo bestimmt wird, dass die ID-Empfangsverarbeitung abgeschlossen ist.
Danach wird in Schritt 207 geprüft, ob sich in der Managementtabelle Einträge mit identischer Maschinennummer befinden. Wenn solche Einträge nicht vorhanden sind, kann davon ausgegangen werden, dass es keine Knoten mit identischer Maschinennummer im Netz gibt. Dementsprechend wird Knoten Nummer 1 in die Spalte Knoten Nummer der Managementtabelle eingegeben (Schritt 209).
Wenn es dagegen Einträge mit identischer Maschinennummer in der Managementtabelle gibt, geht die Routine zu Schritt 208 weiter, wo die Knotennummer der Werkzeugmaschine des neuen Eintrags in der Tabelle gemäß einer Knotennummer-Zuordnungsregel zugeordnet wird. So kann z. B. eine Netzadresse oder Teilnummer, die zwischen den Werkzeugmaschinen nicht überlappt, zur Bestimmung der Hierarchie zwischen den Knoten verwendet und dadurch Knotennummern zugeordnet werden.
Wenn z. B. Knoten 1 und 2 in der Managementtabelle bereits vorhanden sind und die Knotennummer eines neu hinzugefügten Eintrags als ”1” gemäß der Zuordnungsregel zugeordnet wird, werden die Knotennummern in der Managementtabelle neu nummeriert, so dass der bisherige Knoten 1 zu Knoten 2 und der bisherige Knoten 2 zu Knoten 3 geändert wird.
Durch die obige Änderung der Knoten in der Managementtabelle können die Knotennummern eindeutig zugeordnet werden, selbst wenn eine Mehrzahl gleicher Typen Werkzeugmaschinen und/oder eine Mehrzahl gleicher Typen Roboter in einem Netz vorgesehen sind/ist. Das heißt, es wird festgelegt, welche Werkzeugmaschine und welcher Roboter die bzw. der erste und welche Werkzeugmaschine und welcher Roboter die bzw. der zweite ist.
Wie oben beschrieben ist in den 2 und 3 eine Mehrzahl Einstelldateien 25 bis 28 und 36 bis 39 dargestellt. Nachstehend wird der spezifische Inhalt dieser Einstelldateien erläutert. Die Einstelldateien sind in einem XML-Format geschrieben und so konzipiert, dass sie verschiedene Einstellinhalte bezüglich der Roboter-Steuervorrichtungen und der Werkzeugmaschinen durch Tags definieren können.
Wie in diesem Abschnitt beschrieben wird, ist in einer Einstelldatei eine Roboter- oder Werkzeugmaschinen-ID definiert. Diese Einstelldatei wird nur dann verwendet, wenn ein Roboter oder eine Werkzeugmaschine, die der definierten ID entspricht, gefunden wird. Die Roboter-ID z. B. ist definiert wie folgt:
Bei der obigen ID ist die Teilnummer durch <SerialNumber>, die Maschinennummer durch <ProductNumber> und die Nutzernummer durch <Customer> definiert. Beim obigen Beispiel sind die Teilnummer, Maschinennummer und Nutzernummer des Robotermechanismus durch <Robot> definiert, die Teilnummer, Maschinennummer und Nutzernummer der Steuervorrichtung sind durch <Controller> und die Teilnummer, Maschinennummer und Nutzernummer der Schienenachse durch <RailAxis> definiert. Ferner sind im obigen Beispiel als Nutzernummern die Nummer der Fertigungsstraße im Herstellerwerk, in dem der Roboter eingesetzt wird, durch <LineName> und die Zellennummer der Fertigungsstraße durch <CellName> definiert.
Es sei darauf hingewiesen, dass es z. B. in Fällen, in denen keine Anforderung auf ID-Übereinstimmung bezüglich der Teilnummern oder Nutzernummern vorliegt, aus reicht, diese als Value=”*” zu setzen wie nachstehend angegeben.
Ferner ist die ID der Werkzeugmaschine wie nachstehend angegeben definiert:
Im obigen Beispiel sind als die Nutzernummern eine ID zur Identifizierung eines MTB (Machine Tool Builder; Werkzeugmaschinenhersteller) einer Werkzeugmaschine durch <MachineBuilder> und eine ID zur Identifizierung eines Endnutzers der Werkzeugmaschine durch <EndUser> dargestellt. Die Nutzernummern können auf diese Weise vom Nutzer der Einstelldatei gemäß der Operationskonfiguration der Einstelldatei frei definiert werden. Die Nutzernummern sind achtstellige Nummern. Um die Eindeutigkeit zu garantieren, müssen sie von einer speziellen Organisation verwaltet werden. Diese Organisation weist den Nutzern Nutzernummern im Voraus zu. Wenn eine Anforderung vorliegt, kann ein und demselben Nutzer eine Mehrzahl Nutzernummern zugewiesen werden.
Wenn z. B. zwei Werkzeugmaschinen desselben Typs bereitgestellt sind und die Maschine des Knotens Nummer 1 wird als ”Machine 1” und die Maschine des Knotens Nummer 2 als ”Machine 2” durch die von der ID-Empfangsverarbeitung von 6A zugewiesenen Knotennummern bezeichnet, sind die IDs wie folgt definiert:
Um in jedem Einstellelement in der Einstelldatei klarzustellen, für welche Maschine, 1 oder 2, die Einstellung beabsichtigt ist, wird Name=”Machine1” oder Name=”Machine2” angegeben.
Nachstehend ist ein Abschnitt einer Einstelldatei zum Einstellen der Koordinatensysteme in einem Roboter dargestellt. Wenn diese Einstelldatei gelesen wird, werden die Nutzer-Koordinatensysteme 1 und 2 des Roboters und das Werkzeug-Koordinatensystem 3 eingestellt.
Hier gibt das Tag <RobotData Name=”Robot1”> die Beziehung zu einer Roboter-Steuervorrichtung an, die als Robot 1 definiert ist und <RobotData Name=”Robot1” Item=”$MNUFRAM(^TM)E” Value=”1”/> gibt die Entsprechung zu einem Nutzer-Koordinatensystem 1 an. Das Koordinatensystem ist als ein XYZWPR-Wert definiert. Durch <SubData> von <RobotData> bis </RobotData> ist der XYZWPR-Wert des Koordinatensystems definiert. In ähnlicher Weise wird das Werkzeug-Koordinatensystem 3 der Roboter-Steuervorrichtung des Roboters 1 durch <RobotData Name=”Robot1” Item=”$MNUTOOL” Value=”3”> eingestellt.
Das Nutzer-Koordinatensystem ist hier ein Koordinatensystem, das verwendet werden kann, wenn die Lade- und Entladeoperation des Roboters definiert wird. Das Nutzer-Koordinatensystem dient zum Einstellen der Bereitschaftsposition bis zum Öffnen der automatischen Tür der Werkzeugmaschine, des Eintrittswegs in die Werkzeugmaschine, der Halteposition des Werkstücks, des Austrittswegs aus der Werkzeugmaschine und dgl. Das Werkzeug-Koordinatensystem ist ein Koordinatensystem zum Definieren des werkzeugseitigen Endes der Roboterhand. Die Roboter-Steuervorrichtung 7 liest die Tags f<RobotData> oder Elemente wie $MNUFRAM(^TM)E” oder ”$MNUTOOL” aus der Einstelldatei aus und setzt sie im Parameter 34.
Nachstehend ist ein Abschnitt einer Einstelldatei zum Einstellen der relativen Entsprechung eines auf einer Werkzeugmaschine ablaufenden Bearbeitungsprogramms und eines vom Roboter ausgeführten Arbeitsprogramms dargestellt.
<CommonData> gibt hier an, dass die folgenden Einstellwerte sowohl eine Werkzeugmaschine als auch einen Roboter betreffen. Ferner gibt <CommonData Item=”$PROGRAM” Value=”1”> Einstellungen an, bei denen die folgenden Einstellungen die Wahl eines Programms betreffen, wenn ein Werkstück Teil 1 angegeben ist. Ferner gibt <RobotData Name=”Robot1”> die Ausführung eines Arbeitsprogramms PNS0001 in der Roboter-Steuervorrichtung an, wobei ein Name als Robot1 definiert ist, und <MachineData Name=”Machine1”> gibt die Ausführung eines Bearbeitungsprogramms O10 in einer Werkzeugmaschine an, deren Name als Machine1 definiert ist.
Wenn ein Werkstück Teil 2 angegeben ist, läuft in ähnlicher Weise ein Bearbeitungsprogramm O11 einer Werkzeugmaschine bezüglich eines Arbeitsprogramms PNS0002 eines Roboters ab. Wenn ferner ein Werkstück Teil 3 angegeben ist, läuft ein Bearbeitungsprogramm O12 einer Werkzeugmaschine bezüglich eines Arbeitsprogramms PNS0003 eines Roboters ab. Die Roboter-Steuervorrichtung 7 liest aus der Einstelldatei die <CommonData> für Elemente, die ”$PROGRAM” und die <RobotData> für Elemente, die ”$PNS” lauten und setzt sie im Parameter 35.
Nachstehend ist ein Abschnitt der Einstelldatei, die die E/A-Zuordnung in einer Werkzeugmaschine und einem Roboter definiert, dargestellt.
Im obigen Beispiel ist die Zuordnung bezüglich der drei Verbindungssignale *IMSTP, *HOLD und SFSPD definiert, die vom Roboter an die Werkzeugmaschine ausgegeben werden. <CommonData> gibt an, dass sich die folgenden Einstellwerte sowohl auf die Werkzeugmaschine als auch den Roboter beziehen, und <CommonData Item=”$IOMAP” Value=”1”> gibt an, dass die folgenden Einstellungen E/A-Zuordnungseinstellungen bezüglich des Verbindungssignals 1 sind. Ferner definiert <RobotData Name=”Robot1” Item=”$UI” Value=”1”>, dass in einer Roboter-Steuervorrichtung mit einem als Robot1 definierten Namen, das Verbindungssignal 1 mit UI[1] bezeichnet ist und der Signalname *IMSTP lautet.
<SubData Item=”$Rack”> und <SubData Item=”$Slot”> bezeichnen die E/A-Geräte für die Signalkommunikation. In diesem Fall handelt es sich um die Verbindung der Netzschnittstelle 21 über das Netzkabel 9 zum Netzknoten 1. <SubData Item=”$Offset”> gibt an, welches Signal die Signalnummer vom Start einer E/A-Zone des anderen Verbindungspartners angibt.
Es kann angegeben werden, in welchem Fall eine Einstelldatei von der durch das <ID>-Tag angegebene ID verwendet werden kann. Wenn eine Maschinennummer durch das <ID>-Tag angegeben wird, kann die Einstelldatei nur für den bestimmten Maschinentyp verwendet werden. Wenn ferner eine Teilnummer mittels des <ID>-Tag angegeben wird, kann die Einstelldatei nur für einen bestimmten Roboter oder eine bestimmte Werkzeugmaschine verwendet werden.
Wenn ferner eine Nutzernummer durch das <ID>-Tag angegeben wird, kann die Einstelldatei nur für ein Produkt verwendet werden, das für ein bestimmtes Systemhaus oder einen bestimmten Werkzeugmaschinenhersteller hergestellt wird. Wenn ferner das <ID>-Tag zum Kombinieren einer Maschinennummer und einer Nutzernummer für die Angabe einer Einstelldatei verwendet wird, kann eine Einstelldatei erzeugt werden, die nur für bestimmte Maschinentypen, die an bestimmte Nutzer geliefert werden, angewendet werden kann.
Wenn ferner nur einige wenige Muster der Einstellinhalte vorliegen, akzeptiert ein bestimmtes Systemhaus nur Zuordnungen von Nutzernummern gemäß der Anzahl der Muster der Einstellinhalte. Außerdem kann eine Einstelldatei für jedes Muster erstellt und dann das Muster der Einstellinhalte unter Verwendung der Nutzernummer gewählt werden.
Bei den obigen Ausführungsformen werden die vom PC 8 erzeugten Einstelldateien 25, 26, 27 und 28 an das Speichergerät 17 übertragen, die IDs 50 der Werkzeugmaschinen 5 und 6 werden über die Netzschnittstelle 21 erfasst und eine Einstelldatei wird auf Basis der erfassten IDs zum Einstellen der Parameter 33, 34 und 35 gewählt.
Ähnlich können vom PC 8 erzeugte Leiterprogramme oder Arbeitsprogramme vom Festplattengerät 24 an das Speichergerät 17 übertragen, die IDs 50 der Werkzeugmaschinen 5 und 6 erfasst und die Leiterprogramme oder Arbeitsprogramme entsprechend den IDs der Werkzeugmaschinen 5 und 6 vom Speichergerät 17 an den Speicher 16 übertragen und das Steuerprogramm 18 sowie die Leiterausführungseinheit 44 zur Ausführung dieser Programme verwendet werden.
Ferner werden bei der vorliegenden Ausführungsform die vom PC 8 erzeugten Einstelldateien 25, 26, 27 und 28 vom Festplattengerät 24 über die Netzschnittstelle 21 und das Netzkabel 12 an das Speichergerät 17 mittels der Prozedur von 5 übertragen. Bei der Roboter-Steuervorrichtung 7 und den CNC-Steuerungen 40 und 41 können jedoch das Lernbedienungsfeld 31 und die Bedienungsfelder 42 und 43 auch dazu verwendet werden, dem Steuerprogramm 18 eine Einstelldatei-Erzeugungsfunktion zu verleihen, wobei die Einstelldateien direkt im Speicher 16 ohne Verwendung des PC 8 erzeugt werden und diese Einstelldateien in den Speichergeräten 17 gespeichert werden können.
Wenn jedoch ein PC 8 wie bei der vorliegenden Ausführungsform verwendet wird, können die Einstelldateien ohne Verwendung der Roboter-Steuervorrichtung 7 und der CNC-Steuerungen 40 und 41 im Voraus erzeugt werden. Deshalb können bei der vorliegenden Erfindung Einstelldateien sogar von anderen als den Nutzern des Roboters und der Werkzeugmaschine erzeugt werden. Es ist z. B. auch möglich, dass die Konstrukteure der Roboter und Werkzeugmaschinen, und der Produktionssysteme, die Integrationsfachleute und Ingenieure der Werkzeugmaschinenbauer die Einstelldateien erzeugen und den Nutzern bereitstellen.
Wenn der Einstellinhalt, der zum Zeitpunkt der Konstruktion festgelegt wurde, früher durch ein solches Verfahren bereitgestellt wurde, bestand die Gefahr, dass die inhärenten Funktionen der Roboter und Werkzeugmaschinen nicht hinreichend deutlich wurden und dass ferner letztendlich ein falscher Inhalt bezüglich der Roboter und Werkzeugmaschinen eingestellt wurde. Bei der vorliegenden Erfindung werden jedoch IDs verwendet, um Einstelldateien nur für spezielle Maschinentypen oder individuelle Geräte oder spezielle Nutzer anzuwenden. Demzufolge kann die Verwendung von Einstelldateien durch den Nutzer für die falschen Maschinentypen verhindert werden. Ferner können auch Einstelldateien bereitgestellt werden, die auf die Systemkonfigurationen zugeschnitten sind.
Ferner können bei der vorliegenden Erfindung IDs verwendet werden, um die Bedingungen in den Einstelldateien zur Anwendung der Einstelldateien einzustellen. Die Konstrukteure können deshalb den Nutzern bedenkenlos Einstelldateien zur Verfügung stellen. Ferner wird die optimale Einstelldatei automatisch gewählt und der Roboter sowie die Werkzeugmaschine werden automatisch eingestellt, ohne dass der Nutzer den Inhalt der Einstelldatei zum Zeitpunkt der Anwendung kennen muss und ohne dass der Nutzer wissen muss, wo die Einstelldatei gespeichert ist. Deshalb brauchen die Nutzer über die Einstellarbeit bei der Inbetriebnahme nichts zu wissen.
Des Weiteren sendet bei der vorliegenden Erfindung das Bedienungspersonal einen Startbefehl für die automatische Einstellung 61 über das Lernbedienungsfeld 31 oder die Bedienungsfelder 42 und 43. Die automatische Einstellung kann jedoch automatisch vor oder nach dem Betrieb des Produktionssystems erfolgen. Wenn ferner die ID-Erfassungseinheit 52 eine ID von jedem Untersystem mittels der Prozedur von 15 empfängt und der Inhalt der neu erstellten Managementtabelle für empfangene ID (16) verschieden ist vom Inhalt der vorigen Managementtabelle, lässt sich die automatische Einstellung mit der neuen Managementtabelle einfach verwirklichen.
Auf diese Weise können bei der vorliegenden Erfindung mittels einer im Voraus erstellten Einstelldatei Roboter und/oder Werkzeugmaschinen von der Roboter-Steuervorrichtung automatisch eingestellt werden. Deshalb kann die Roboter-Steuervorrichtung die Untersysteme auf Basis ihres Typs selbst dann einstellen, wenn die Einstellinhalte je nach Typ der Werkzeugmaschinen oder Roboter verschieden sind. Demzufolge ist die Inbetriebnahme der Werkzeugmaschine und des Roboters in einfacher Weise ohne Fachwissen oder eine Erhöhung der Arbeitsstunden auszuführen. Selbst in Fällen, in denen die Konfiguration des Produktionssystems geändert wird, und in Fällen mit einer Mehrzahl Produktionssysteme mit unterschiedlichen Konfigurationen kann der Einstellinhalt gemäß der Konfiguration des erforderlichen Produktionssystems einfach und rasch fehlerfrei angepasst werden.
Ferner können bei der vorliegenden Erfindung nicht die Nutzer der Roboter und Werkzeugmaschinen, sondern die Konstrukteure der Roboter und Werkzeugmaschinen Einstelldateien im Voraus erzeugen und sie den Nutzern zur Verfügung stellen. Deshalb können selbst in den Fällen, in denen die Endnutzer der Roboter und Werkzeugmaschinen die Einstellungen bei der Inbetriebnahme nicht ausführen, die Endnutzer die Roboter und Werkzeugmaschinen sofort einsetzen.
Aus diesen Gründen wird bei der vorliegenden Erfindung die Verwendung von Robotern für die Lade- und Entladearbeit der Werkstücke zur und von den Werkzeugmaschinen verbessert, wodurch sich die Produktivität der Werkzeugmaschine erhöht. Ferner entfällt für das Bedienungspersonal die Lade- und Entladearbeit der Werkstücke zu den und von den Werkzeugmaschinen, so dass die Wahrscheinlichkeit einer körperlichen Gefährdung des Personals geringer ist. Das Personal kann deshalb über die gesamte Arbeitszeit andere Operationen ausführen.
Auswirkungen der Erfindung
Gemäß einem ersten Aspekt wird die Roboter-Steuervorrichtung auf Basis von Typ und Nummer der Werkzeugmaschinen eingestellt. Deshalb kann die Roboter-Steuervorrichtung selbst bei unterschiedlichen Einstellinhalten je nach Typen der Werkzeugmaschinen und Roboter entsprechend dieser Typen eingestellt werden. Demzufolge kann die Inbetriebnahme der Werkzeugmaschine und des Roboters in einfacher Weise ohne besondere Qualifikation oder eine Erhöhung der Arbeitsstunden vorgenommen werden. Die Einstellarbeit erfolgt automatisch, so dass auch Einstellfehler vermieden werden. Es sei darauf hingewiesen, dass die Werkzeugmaschinen so eingestellt werden, dass sie der Einstellung der Roboter entsprechen, so dass es zu keinen Konflikten bei den Einstellinhalten der Werkzeugmaschinen und Roboter kommt.
Gemäß dem zweiten Aspekt werden die verwendeten Einstelldateien im Voraus von den Konstrukteuren der Roboter oder Werkzeugmaschinen erzeugt und in der Roboter-Steuervorrichtung gespeichert. Somit kann der Endnutzer die Inbetriebnahmeeinstellungen für die Roboter und Werkzeugmaschinen mittels der Einstelldateien automatisch ohne Fachwissen installieren.
Gemäß dem dritten Aspekt werden Typ und Nummer der Werkzeugmaschinen erkannt, indem ein auf Basis des Typs der Werkzeugmaschine eindeutig festgelegtes Signal gesendet wird, d. h. durch Senden einer ID. Deshalb kann der Endnutzer die Einstellungen gemäß Typ und Nummer der Werkzeugmaschinen installieren, ohne dass weiteres Fachwissen erforderlich ist.
Gemäß dem vierten Aspekt wird die Roboter-Steuervorrichtung auf Basis von Einstellinformationen von einer Werkzeugmaschine eingestellt. Die Roboter-Steuervorrichtung kann deshalb dann, wenn sich die Einstellinhalte entsprechend den Typen der Werkzeugmaschinen und Roboter unterscheiden, gemäß dieser Typen eingestellt werden. Demzufolge kann die Inbetriebnahme von Werkzeugmaschine und Roboter ohne erforderliche Qualifikation oder mehr Arbeitsstunden bei der Inbetriebnahme auf einfache Weise ausgeführt werden. Die Einstellarbeit erfolgt ferner automatisch, so dass auch Einstellfehler vermieden werden. Es ist zu beachten, dass die Einstellung der Roboter mit der Einstellung der Werkzeugmaschinen übereinstimmt, so dass es zu keinen Konflikten bei den Einstellinhalten der Werkzeugmaschinen und Roboter kommt. Es sei ferner darauf hingewiesen, dass unter ”Einstellinformationen” im vierten Aspekt eine Einstelldatei oder Parametereinstellbefehle oder andere Einstellinhalte zum Einstellen der Roboter-Steuervorrichtung, die gemäß Typ und Nummer der Roboter gewählt werden, zu verstehen sind.
Gemäß dem fünften Aspekt werden die Einstelldateien im Voraus von den Konstrukteuren der Roboter oder Werkzeugmaschinen erzeugt und in der Roboter-Steuervorrichtung gespeichert. Ohne das Erfordernis weiteren Fachwissens ist der Endnutzer deshalb in der Lage, die Inbetriebnahmeeinstellungen für einen Roboter und eine Werkzeugmaschine durch Verwenden der Einstelldateien automatisch zu installieren.
Gemäß dem sechsten Aspekt werden Typ und Nummer der Roboter erkannt, indem ein auf Basis des Robotertyps eindeutig festgelegtes Signal gesendet wird, d. h. durch Senden einer ID. Deshalb kann der Endnutzer die Einstellungen gemäß Typ und Nummer der Roboter installieren, ohne dass eine zusätzliche Qualifikation erforderlich ist.
Gemäß dem siebten Aspekt können sowohl ein Roboter als auch eine Werkzeugmaschine gleichzeitig eingestellt werden, so dass Konflikte zwischen den Einstellinhalten des Roboters und der Werkzeugmaschine vermieden werden können.
Obwohl die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen dargestellt und beschrieben worden ist, dürfte es für den Fachmann auf der Hand liegen, dass die obigen und verschiedene andere Änderungen, Weglassungen und Hinzufügungen vorgenommen werden können, ohne vom Gültigkeitsbereich der Erfindung abzuweichen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- JP 7-114402 A [0003]

Claims

Roboter-Steuervorrichtung (7), das einen Roboter (1) steuert, der mit Werkzeugmaschinen (5, 6) kombiniert einsetzbar ist, wobei die Roboter-Steuervorrichtung versehen ist mit: einer Kommunikationseinheit (9), die das Roboter-Steuergerät (7) mit den Werkzeugmaschinen (5, 6) verbindet; einer Detektionseinheit (52), die über die Kommunikationseinheit (9) Typ und Nummer der Werkzeugmaschinen (5, 6) erkennt; und einer Einstelleinheit (55), die die Roboter-Steuervorrichtung auf Basis von Typ und Nummer der Werkzeugmaschinen (5, 6), die von der Detektionseinheit (52) erkannt werden, einstellt.
Roboter-Steuervorrichtung nach Anspruch 1, bei dem die Einstelleinheit (55) eine Einstelldatei aus einer Mehrzahl in der Roboter-Steuervorrichtung (7) gespeicherten Einstelldateien für die Roboter-Steuervorrichtung (7) auf Basis von Typ und Nummer der Werkzeugmaschinen (5, 6) wählt, die von der Detektionseinheit (52) erkannt werden.
Roboter-Steuervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die Detektionseinheit (52) ein von der Werkzeugmaschine (5, 6) an die Roboter-Steuervorrichtung (7) übertragenes Signal, das auf Basis des Typs der Werkzeugmaschine (5, 6) eindeutig bestimmt wird, verwendet, um Typ und Nummer der Werkzeugmaschinen (5, 6) zu erkennen.
Roboter-Steuervorrichtung (7), die Roboter (1) steuert, die mit Werkzeugmaschinen (5, 6) kombiniert einsetzbar sind, wobei die Roboter-Steuervorrichtung versehen ist mit: einer Kommunikationseinheit (9), die die Roboter-Steuervorrichtung (7) mit der Werkzeugmaschine (5, 6) verbindet; einer Benachrichtigungseinheit (9), die über die Kommunikationseinheit (9) Typ und Nummer der Roboter (1) angibt, und einer Einstelleinheit (55), die die Roboter-Steuervorrichtung (7) auf Basis der von der Werkzeugmaschine (5, 6) übertragenen Einstellinformationen einstellt.
Roboter-Steuervorrichtung nach Anspruch 4, bei dem die Einstellinformationen Informationen sind, die in einer Einstelldatei eingetragen sind, die auf Basis von Typ und Nummer der Roboter (1) aus einer Mehrzahl in der Werkzeugmaschine (5, 6) gespeicherten Einstelldateien für die Roboter-Steuervorrichtung (7) gewählt wird.
Roboter-Steuervorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, bei dem die Benachrichtigungseinheit ein von der Werkzeugmaschine (5, 6) an die Roboter-Steuervorrichtung (7) übertragenes Signal, das auf Basis des Typs der Werkzeugmaschine (5, 6) eindeutig bestimmt wird, verwendet, um Typ und Nummer der Roboter (1) anzugeben.
Roboter-Steuervorrichtung nach Anspruch 2 oder 5, bei dem in der gewählten Einstelldatei Einstellinformationen der Roboter (1) und Einstellinformationen der Werkzeugmaschine (5, 6) eingetragen sind und bei der Installation der Einstellungen des Roboters (1) auf Basis der in der gewählten Einstelldatei des Roboters (1) eingetragenen Einstellinformationen das Steuergerät die Werkzeugmaschine (5, 6) auf Basis der in der Einstelldatei der Werkzeugmaschine (5, 6) eingetragenen Einstellinformationen einstellt.